马赫原理

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马赫原理是指物体的运动不是绝对空间中的绝对运动,而是相对于宇宙中其他物质的相对运动,因而不仅速度是相对的,加速度也是相对的,在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”,而是一种引力的表现,是宇宙中其他物质对该物体的总作用;物体的惯性不是物体自身的属性,而是宇宙中其他物质作用的结果。

马赫认为,单个物体的惯性性质应该由宇宙中的全部物质所产生,甚至遥远天体的质量也会对该物体的惯性产生影响,物体的惯性必须由物体的相互作用中导出。爱因斯坦在1918年“关于广义相对论的原理”的论文中特意提出“马赫原理”,以强调马赫的主张,这就是:[1]

  • 一个孤立物体的惯性是没有意义的
  • 惯性必须归结为物体的相互作用,惯性结构是由宇宙中质量的分布决定的
  • 一个物体的惯性力是这个物体同遥远距离物质的相互作用

并且推断应该存在一种马赫效应:当有质量物体在其附近积累时,物体的惯性质量必然增大。[2]

虽然马赫关于惯性的原理是超距作用性质的,但是如果我们按照场论的精神来理解它,就不会存在超距作用观念带来的困难。

引力场中惯性的相对性原理是马赫原理物理化的数学表达和发展,因此可以根据这一原理来解释先驱者10號先驱者11號宇宙飞船的怪异轨道。[3]

歷史[编辑]

愛因斯坦對馬赫原理的應用[编辑]

廣義相對論中的馬赫原理[编辑]

馬赫原理的各種表述[编辑]

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 力学极其发展的批判历史概论/恩斯特.马赫著;李醒民译,北京:商务印书馆,2014年; 李醒民:代中文版序。
  2. ^ 20世纪场论的概念发展/(美)曹天予著;吴新忠、李宏芳、李继堂译,上海:上海科技教育出版社,2008.12;第99页。
  3. ^ 李志平,李然. 论先锋号飞船引力异常、米尔格罗姆定律和引力场中惯性的相对性原理[EB/OL].北京:中国科技论文在线[2015-08-17]. http://www.paper.edu.cn/html/releasepaper/2015/08/83/.

延伸閱讀[编辑]